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刚性源项处理方法在爆震模拟中的应用对比 预览
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作者 邓利 马虎 +1 位作者 晓松 周长省 《爆炸与冲击》 CSCD 北大核心 2018年第1期155-163,共9页
为解决爆震燃烧模拟中出现的刚性问题,对处理刚性源项问题常见的一步法、逼近法、拟稳态逼近法(αqusai steady state,αQSS)和点隐方法进行对比,从稳定性等方面分析源项处理方法应满足的时间步长要求,并探索各方法之间的联系以及适... 为解决爆震燃烧模拟中出现的刚性问题,对处理刚性源项问题常见的一步法、逼近法、拟稳态逼近法(αqusai steady state,αQSS)和点隐方法进行对比,从稳定性等方面分析源项处理方法应满足的时间步长要求,并探索各方法之间的联系以及适应化学反应特征变化的能力,进一步通过球头激波诱导燃烧算例比较每种方法的计算效率。理论分析和数值计算表明:一步法在积分刚性源项时,积分步长需小于或等于2倍最短反应特征时间,而逼近法、αQSS法和点隐方法对时间步长取值没有影响;αQSS法可根据化学反应特征的变化自动调整α值和时间步长,适用范围较广,而一步法和逼近法则是αQSS方法的特例。点隐等隐式方法在求解数学意义上的刚性问题时稳定性很好,但计算效率较低。相比而言,αQSS法在计算稳定性和适应化学反应变化方面都具有良好的性能,且针对激波诱导燃烧算例,αQSS法消耗的CPU时间仅为点隐方法的一半,是处理刚性源项较好的选择。 展开更多
关键词 刚性源项 稳定性分析 拟稳态逼近 点隐法 逼近法 一步法
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固体燃料冲压发动机燃烧室内流场数值模拟 预览
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作者 谢爱元 马虎 晓松 《弹道学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期51-59,共9页
为研究突扩台阶高度、尺寸缩放及燃料长度对固体燃料冲压发动机燃面退移速率及火焰稳定性能的影响,以聚乙烯为燃料,对固体燃料冲压发动机燃烧室内流场进行了数值模拟研究。结果表明:随着突扩台阶高度的不断增大,燃料通道内的湍流动能逐... 为研究突扩台阶高度、尺寸缩放及燃料长度对固体燃料冲压发动机燃面退移速率及火焰稳定性能的影响,以聚乙烯为燃料,对固体燃料冲压发动机燃烧室内流场进行了数值模拟研究。结果表明:随着突扩台阶高度的不断增大,燃料通道内的湍流动能逐渐增大,燃料的燃面退移速率、补燃室温度及压力逐渐增大;在保证空气质量通量及总温相同、几何相似的条件下,随着尺寸的不断减小,燃料壁面附近的温度梯度及有效导热系数不断增大,使燃料的燃面退移速率逐渐增大,富氧程度降低,补燃室压力增大,回流区内燃料汽化的吸热速率占该区域内化学反应的总放热速率的比例不断升高,发动机火焰稳定性能降低;在保证其他参数相同时,在增大燃料长度,同时不改变燃料通道内相同轴向位置处的流场温度、燃料燃面退移速率及组分分布的情况下,燃料长度越长,固体燃料的平均燃面退移速率越小,补燃室温度及压力越高。 展开更多
关键词 固体燃料冲压发动机 燃面退移速率 数值模拟
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圆盘结构下旋转爆震波的二维数值研究 被引量:1
3
作者 夏镇娟 晓松 +1 位作者 马虎 卓长飞 《推进技术》 CSCD 北大核心 2017年第6期1409-1418,共10页
为揭示圆盘形燃烧室内旋转爆震波的传播特性,以2H2+O2+3.76N2为反应混合物,开展该结构下的二维数值研究。实现了旋转爆震波的成功起爆并得到了两种稳定的流场结构;详细分析了两种流场的特点,以及不同直径处爆震波参数及出口马赫数的... 为揭示圆盘形燃烧室内旋转爆震波的传播特性,以2H2+O2+3.76N2为反应混合物,开展该结构下的二维数值研究。实现了旋转爆震波的成功起爆并得到了两种稳定的流场结构;详细分析了两种流场的特点,以及不同直径处爆震波参数及出口马赫数的变化规律。结果表明,旋转爆震波在壁面形成的反射激波对流场中的温度、压力分布以及流线都产生影响;随着直径的不断减小,旋转爆震波压力、温度以及传播速度都不断减小;流场稳定后,出口马赫数随时间的变化趋势与压力趋势相符,呈现"双波峰"特征。喷注总压为0.4MPa时,喷注入口的阻塞比为21%,超声速流动占整个出口流动的52.17%,出口流动的平均马赫数为0.98;当喷注总压降为0.2MPa时,入口阻塞比为20%,超声速流动占21.99%,出口流动的平均马赫数为0.95。 展开更多
关键词 旋转爆震波 数值模拟 二维环形流场 爆震波参数
时间与温度依赖的RP-1煤油凝胶本构方程建模 预览 被引量:1
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作者 曹琪 封锋 晓松 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期592-598,共7页
根据凝胶特殊的固一液形态,研究了无机和有机凝胶剂与RP-1煤油的成胶机理,通过Brookfield流变仪测量流变参数,并构建出煤油凝胶的非时间依赖、时间依赖和温度依赖的本构方程。结果表明:加入无水乙醇有利于凝胶剂A(一种干性油衍生... 根据凝胶特殊的固一液形态,研究了无机和有机凝胶剂与RP-1煤油的成胶机理,通过Brookfield流变仪测量流变参数,并构建出煤油凝胶的非时间依赖、时间依赖和温度依赖的本构方程。结果表明:加入无水乙醇有利于凝胶剂A(一种干性油衍生物)对煤油的凝胶化;无机煤油凝胶的稠度系数k和凝胶剂含量Yamot具有幂律函数关系;由于幂律指数n为负,制备的煤油凝胶比典型的剪切变稀流体(0〈n〈1)的稀化能力更强;无机和有机煤油凝胶的复凝性很弱且不受凝胶剂含量和类型的影响;随剪切速率的增大,凝胶从完整结构到完全破坏结构状态所需的时间缩短,中间过程曲线的振幅减小;随温度的增加,无机煤油凝胶的粘度先减小后增大,有机煤油凝胶的粘度逐渐减小并在90℃接近煤油的粘度。 展开更多
关键词 煤油凝胶 成胶机理 流变表征 时间依赖本构 温度依赖本构 复凝性
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喷管对旋转爆震发动机性能影响的实验 被引量:3
5
作者 高剑 马虎 +2 位作者 裴晨曦 晓松 徐灿 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2443-2453,共11页
为了研究喷管对旋转爆震发动机(RDE)性能的影响,设计了RDE推力测试台,RDE环形燃烧室的内径和外径分别为70mm和80mm,长度为40mm,以氢气和空气分别作为燃料和氧化剂,采用环缝-喷孔对撞式掺混方式,使用高能火花塞点火,并用压电式压力传... 为了研究喷管对旋转爆震发动机(RDE)性能的影响,设计了RDE推力测试台,RDE环形燃烧室的内径和外径分别为70mm和80mm,长度为40mm,以氢气和空气分别作为燃料和氧化剂,采用环缝-喷孔对撞式掺混方式,使用高能火花塞点火,并用压电式压力传感器测量推力,实验研究在燃烧室出口安装收敛喷管、扩张喷管以及拉瓦尔喷管对发动机工作性能的影响.结果表明,入口总质量流量小于0.126kg/s时,在发动机稳定工作的工况范围内,收敛喷管对发动机推进性能的提高最为明显.爆震波的传播速度及RDE的推进性能随着入口质量流量的增大而逐渐提高,而当量比则存在一个最佳值,使爆震波的传播速度及RDE的推力达到最大.基于混合物的比冲最高能够达到95.21s. 展开更多
关键词 旋转爆震 分开喷注 喷管 推力 比冲
RP-1煤油凝胶的制备与性能表征 被引量:1
6
作者 曹琪 封锋 +1 位作者 晓松 余兴飞 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期979-984,共6页
为了研究凝胶燃料的流变机理和配方设计的基础理论,根据凝胶特殊的固-液形态,寻找凝胶化航空煤油RP-1需要的无机和有机凝胶剂,对其成胶机理、流变表征和稳定性进行研究,通过Brookfield流变仪测量流变参数,并构建出无机和有机煤油凝胶的... 为了研究凝胶燃料的流变机理和配方设计的基础理论,根据凝胶特殊的固-液形态,寻找凝胶化航空煤油RP-1需要的无机和有机凝胶剂,对其成胶机理、流变表征和稳定性进行研究,通过Brookfield流变仪测量流变参数,并构建出无机和有机煤油凝胶的HBE本构方程.结果表明:采用高速剪切分散比三辊研磨分散制备的无机煤油凝胶质量好;加入无水乙醇有利于凝胶剂A对煤油的凝胶化;无机煤油凝胶的物理稳定性受凝胶剂含量影响显著,实际应用选择6%和7%无机凝胶;所制备的煤油凝胶比典型的剪切变稀流体(0〈n〈1)的稀化能力更强;无机和有机煤油凝胶的复凝性很弱且不受凝胶剂含量的影响. 展开更多
关键词 煤油凝胶 成胶机理 物理稳定性 流变表征 HBE本构方程 触变性
点火方式对旋转爆震发动机工作特性的影响
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作者 彭磊 王栋 +3 位作者 李飞 马虎 杨成龙 晓松 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2193-2200,共8页
为研究并改善旋转爆震发动机的点火-起爆性能,进一步深入了解点火方式对旋转爆震发动机工作特性的影响,采用小能量火花点火装置、高能量火花点火装置、爆震管三种点火方式,进行了一系列旋转爆震发动机起爆实验,发动机采用环缝-喷孔对撞... 为研究并改善旋转爆震发动机的点火-起爆性能,进一步深入了解点火方式对旋转爆震发动机工作特性的影响,采用小能量火花点火装置、高能量火花点火装置、爆震管三种点火方式,进行了一系列旋转爆震发动机起爆实验,发动机采用环缝-喷孔对撞式掺混方式,燃料为H2,氧化剂为空气。实验对比研究了不同点火方式下旋转爆震发动机的点火起爆性能及点火方式对发动机工作特性影响。实验结果表明三种点火方式均成功起爆旋转爆震波,并周向稳定传播。通过对旋转爆震波起爆过程详细分析发现,不同点火方式引燃的不同初始状态的火焰均需在环形燃烧室经历一个类似DDT的火焰发展过程才能成功建立爆震波,且火焰发展过程的时间间隔表现出很强的随机性,但总体来看爆震管点火时爆震波建立时间较其他两种点火方式短。此外,该工况条件下三种点火方式起爆发动机时其工作状况可重复性均可达100%,稳定工作过程中的传播特性与点火方式无明显关系,爆震波传播频率较为稳定,在5437~6440Hz波动。 展开更多
关键词 旋转爆震波 氢-空气混合 点火方式 工作特性
非预混喷注对旋转爆震发动机影响的数值研究 被引量:6
8
作者 徐雪阳 卓长飞 +2 位作者 晓松 李杰 马虎 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1184-1195,共12页
为了研究真实情况下非预混喷注对旋转爆震发动机工作过程的影响,采用氢氧7组分8步化学反应的基元反应模型,忽略黏性、热传导和扩散等输运效应。对真实情况下燃料(H2)和氧化剂(Air)分开喷注的旋转爆轰发动机进行三维数值模拟,深入分... 为了研究真实情况下非预混喷注对旋转爆震发动机工作过程的影响,采用氢氧7组分8步化学反应的基元反应模型,忽略黏性、热传导和扩散等输运效应。对真实情况下燃料(H2)和氧化剂(Air)分开喷注的旋转爆轰发动机进行三维数值模拟,深入分析了非预混条件下的旋转爆震波流场结构,探讨了燃料喷注方式对发动机性能的影响。计算结果表明:本文方法可有效模拟燃料与氧化剂非预混喷注的旋转爆震波流场。在给定的计算条件下,不同喷注方式发动机的爆震波平均传播速度大约为1 640~1 840m/s;平均推力为90~100N;基于混合物的比冲为820~900m/s。随着燃料喷注位置的前移,发动机性能明显提高;燃料喷注角度对发动机性能影响较小,随着喷注角度的减小,发动机性能逐渐提高,提高幅度较小;燃料双侧喷注的性能明显优于单侧喷注。旋转爆震发动机的性能与燃料/氧化剂的冷流掺混效果成正比。 展开更多
关键词 旋转爆震 流场结构 喷注方式 数值仿真 发动机性能
旋转爆震发动机爆震波建立过程实验研究 被引量:1
9
作者 彭磊 王栋 +3 位作者 裴晨曦 马虎 杨成龙 晓松 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1801-1809,共9页
为了深入研究旋转爆震发动机爆震波建立过程及形成机理,采用小能量火花单次点火的方式进行了一系列旋转爆震发动机起爆实验。发动机采用环缝-喷孔对撞式掺混方式,燃料为H2,氧化剂为空气,实验成功起爆旋转爆震波,并连续旋转稳定传播,爆... 为了深入研究旋转爆震发动机爆震波建立过程及形成机理,采用小能量火花单次点火的方式进行了一系列旋转爆震发动机起爆实验。发动机采用环缝-喷孔对撞式掺混方式,燃料为H2,氧化剂为空气,实验成功起爆旋转爆震波,并连续旋转稳定传播,爆震波传播频率为5.09~6.45k Hz,传播速度为1286~1644.8m/s。在发动机稳定工作过程中,集气腔与燃烧室相互影响,二者处于平稳的动态平衡。其次,通过对旋转爆震波起爆过程详细分析发现,点火形成的初始火焰在环形燃烧室经历一个类似DDT的火焰发展过程,成功转变为爆震波,且从点火到爆震波建立之间的火焰发展传播过程和时间间隔均表现出很强的随机性。此外,为验证小能量火花点火的可靠性,还进行了小能量点火重复性实验,发现在稳定工况条件下采用小能量点火成功率最高可达100%,各组旋转爆震波传播速度在1440m/s附近波动。 展开更多
关键词 旋转爆震波 氢-空气混合 DDT过程 小能量点火
射流偏心撞击对凝胶推进剂撞击雾化影响的实验研究 预览 被引量:2
10
作者 邓寒玉 封锋 +2 位作者 晓松 余兴飞 左英英 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期612-620,共9页
为研究射流偏心撞击对凝胶撞击雾化的影响,建立撞击雾化实验台,制备凝胶推进剂及其模拟液,对单股射流形态及不同偏心度下的撞击液膜和液滴尺寸分布进行测量。理论推导了偏心撞击下撞击液膜偏角,并与实验结果进行了对比。研究表明:随着... 为研究射流偏心撞击对凝胶撞击雾化的影响,建立撞击雾化实验台,制备凝胶推进剂及其模拟液,对单股射流形态及不同偏心度下的撞击液膜和液滴尺寸分布进行测量。理论推导了偏心撞击下撞击液膜偏角,并与实验结果进行了对比。研究表明:随着喷射速度的增大,单股射流受到的扰动逐渐增大;在靠近喷注器出口处扰动有限,不同速度下的射流变形都很小;不同偏心度下液膜发展和破碎形式基本相同,当偏心度达到1.5/6时,液膜自撞击点开始出现了呈一定角度较为暗淡的区域,流量不对称性增强;随着偏心度的增大,液膜偏角逐渐增大,但与理论值相比偏小;偏心度的大小对撞击雾化的液滴尺寸分布影响较小,但偏心撞击的索特平均直径值比无偏心时小,并在0.5/6达到最小值。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 凝胶推进剂 撞击雾化 偏心撞击 液膜 液滴尺寸
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不同燃烧室长度的旋转爆震发动机实验研究 被引量:1
11
作者 高剑 晓松 +2 位作者 马虎 彭磊 徐灿 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1991-2000,共10页
为了研究燃烧室长度对旋转爆震发动机(RDE)推力和比冲的影响,设计了RDE推力试验台,以环形燃烧室内径和外径分别为70mm和80mm的RDE作为实验模型,发动机采用环缝-喷孔对撞式掺混方式,以H2和Air分别作为燃料和氧化剂,使用高能火花塞直接... 为了研究燃烧室长度对旋转爆震发动机(RDE)推力和比冲的影响,设计了RDE推力试验台,以环形燃烧室内径和外径分别为70mm和80mm的RDE作为实验模型,发动机采用环缝-喷孔对撞式掺混方式,以H2和Air分别作为燃料和氧化剂,使用高能火花塞直接点火,并用压电式力传感器测量推力,实验研究燃烧室长度分别为40mm,60mm,90mm和120mm的发动机工作性能。通过实验发现,燃烧室长度对RDE稳定工作的工况范围有很大的影响;在稳定工作的工况范围内,燃烧室内的爆震波的传播速度及RDE的推力和比冲随着入口质量流量的增大而逐渐提高,而当量比和燃烧室长度均存在一个最佳值,使爆震波的传播速度及RDE的推力和比冲达到最大值。针对于本论文中的RDE实验模型,基于混合物的比冲最高能够达到74.61s。 展开更多
关键词 旋转爆震 分开喷注 燃烧室长度 工况范围 推力和比冲
H_2/Air旋转爆震发动机起爆实验研究 被引量:3
12
作者 杨成龙 马虎 +2 位作者 晓松 彭磊 高剑 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1116-1122,共7页
为揭示旋转爆震发动机的点火特性,采用普通火花塞和高能火花塞作为发动机点火装置,对以氢气/空气为反应物的旋转爆震发动机进行了实验研究,结合高频压力测量与高速摄影结果分析了旋转爆震波的建立过程,并通过一系列点火实验得到了发动... 为揭示旋转爆震发动机的点火特性,采用普通火花塞和高能火花塞作为发动机点火装置,对以氢气/空气为反应物的旋转爆震发动机进行了实验研究,结合高频压力测量与高速摄影结果分析了旋转爆震波的建立过程,并通过一系列点火实验得到了发动机的稳定工作范围。研究结果表明,两种点火方式均能成功起爆发动机,点火产生的燃烧波通过火焰加速与DDT过程形成旋转爆震波,增大点火能量能够大幅缩短旋转爆震波建立时间。发动机共有三种工作模式,稳定工作范围随燃料质量流量的增加而扩大,且不同工作模式会随反应物当量比的变化而相互转换。 展开更多
关键词 旋转爆震发动机 点火能量 DDT过程 工作模式
分开喷注方式下旋转爆震发动机三维数值模拟 预览 被引量:7
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作者 马虎 晓松 +2 位作者 Jan Kindracki 杨成龙 邓利 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期9-14,共6页
对环缝-小孔喷注方式下旋转爆震发动机内流场进行三维数值模拟,氧化剂(空气)由环缝喷入环形燃烧室,燃料H2由周向均匀分布的90个小孔喷入环形燃烧室.分析了燃料与氧化剂的混合效果以及三维旋转爆震波的发展过程.研究结果表明:环缝的... 对环缝-小孔喷注方式下旋转爆震发动机内流场进行三维数值模拟,氧化剂(空气)由环缝喷入环形燃烧室,燃料H2由周向均匀分布的90个小孔喷入环形燃烧室.分析了燃料与氧化剂的混合效果以及三维旋转爆震波的发展过程.研究结果表明:环缝的喷注压力对混合效果的影响较大,过大的环缝喷注压力不利于燃料与氧化剂的混合;对于环缝-小孔喷注方式存在最短混合距离,爆震波在该距离内传播极不稳定,通常会经历爆震波的形成-消失-再形成等过程.要获得稳定传播的旋转爆震波,爆震波高度需大于该最小混合距离. 展开更多
关键词 旋转爆震波 三维数值模拟 混合 爆震波高度
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采用荧光定量PCR方法快速检测蔬菜中沙门氏菌 预览 被引量:4
14
作者 郭蔷 冮洁 晓松 《食品研究与开发》 CAS 北大核心 2016年第7期123-127,共5页
为快速检测蔬菜中的沙门氏菌,建立一种荧光定量PCR检测方法。筛选出特异性引物可稳定的扩增沙门氏菌特异性基因inv A。利用循环次数Cq值和菌落数对数的线性关系得出荧光定量PCR方法对沙门氏菌检出最低浓度为18 cfu/m L。利用建立的荧光... 为快速检测蔬菜中的沙门氏菌,建立一种荧光定量PCR检测方法。筛选出特异性引物可稳定的扩增沙门氏菌特异性基因inv A。利用循环次数Cq值和菌落数对数的线性关系得出荧光定量PCR方法对沙门氏菌检出最低浓度为18 cfu/m L。利用建立的荧光定量PCR检测方法对大连开发区3个地点采样10种蔬菜共60份样品进行检测,检测结果显示,在60份样品中有5份样品确定存在沙门氏菌,检出率为8.33%。试验证明,荧光定量PCR检测方法具有快速简便和高效特异等优势,并可定量分析,可用于蔬菜中沙门氏菌的快速检测。 展开更多
关键词 沙门氏菌 蔬菜 荧光定量PCR
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幂律型煤油凝胶在不同几何构型管道的流动特性数值研究 预览 被引量:2
15
作者 曹琪 封锋 +1 位作者 晓松 陈超 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期242-249,共8页
为了优化煤油凝胶供给管道和锥形喷注器设计,构建出幂律流体的二维/三维稳态层流的求解方法,采用基于FLUENT平台的SIMPLE算法进行求解,开展煤油凝胶的流动特性数值研究。推导出了推进剂在直圆管中各参数的解析解以及层流的动能修正系数... 为了优化煤油凝胶供给管道和锥形喷注器设计,构建出幂律流体的二维/三维稳态层流的求解方法,采用基于FLUENT平台的SIMPLE算法进行求解,开展煤油凝胶的流动特性数值研究。推导出了推进剂在直圆管中各参数的解析解以及层流的动能修正系数。研究结果表明:直圆管的柱塞流区域在管径不变时是固定的;为降低喷注器出口截面的平均表观粘度,需减小出口段长度;喷注器的收缩角选择在40°左右是较为合理的;弯管内存在双涡旋形式的二次流,且剪切速率和表观粘度的非对称性比速度的非对称性显著。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 煤油凝胶 压力损失 动能修正系数 平均表观粘度 二次流 非对称性 幂律流体
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旋转爆轰发动机燃烧室掺混特性数值研究 预览 被引量:4
16
作者 徐雪阳 晓松 +1 位作者 卓长飞 马虎 《弹道学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期66-75,共10页
为探索旋转爆轰发动机燃烧室内气体射流冷流掺混的情况,采用高精度高分辨率迎风通量分裂格式(AUSMPW+),求解三维欧拉方程。以环缝/小孔喷注方式的发动机模型为基础,在保证当量比不变情况下,分析了燃料喷注位置、喷注角度、单侧孔或... 为探索旋转爆轰发动机燃烧室内气体射流冷流掺混的情况,采用高精度高分辨率迎风通量分裂格式(AUSMPW+),求解三维欧拉方程。以环缝/小孔喷注方式的发动机模型为基础,在保证当量比不变情况下,分析了燃料喷注位置、喷注角度、单侧孔或双侧孔喷注、入口总压及出口反压对冷流掺混效果的影响。研究结果表明:随着H2喷注位置的前移,掺混效果有明显提高;喷注角度的改变对H2/Air的掺混效果有很大的影响;顺喷的掺混均匀度变化幅度较大,在燃烧室的头部,顺喷的掺混效果比垂直喷注和逆喷差,在燃烧室尾部的掺混效果优于其他2种;对单侧孔或双侧孔喷注而言,双侧孔喷注方式的掺混效果明显高于单侧孔喷注方式;掺混效果与入口总压成反比,与出口反压成正比。 展开更多
关键词 流体力学 旋转爆轰发动机 掺混 喷注 数值仿真
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基于计算流体力学与质点弹道耦合的底部排气弹工作过程以及射程预示 预览 被引量:1
17
作者 卓长飞 姚文进 +2 位作者 晓松 徐文科 封锋 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2062-2072,共11页
基于计算流体力学的优点以及目前底部排气弹射程预示问题,采用计算空气动力学和质点外弹道学耦合的方法求解底部排气弹的飞行弹道,获得在整个减阻阶段底部排气弹底排装置工作参数、工作状态、底排流场等随时间的变化规律。研究结果表明... 基于计算流体力学的优点以及目前底部排气弹射程预示问题,采用计算空气动力学和质点外弹道学耦合的方法求解底部排气弹的飞行弹道,获得在整个减阻阶段底部排气弹底排装置工作参数、工作状态、底排流场等随时间的变化规律。研究结果表明:不同海拔发射的底部排气弹在减阻阶段的排气参数均随着时间的增加而呈增大的趋势,但在减阻末阶段,变化趋势变缓;随着海拔高度的增加,阻力系数随时间的增大而增加的趋势变得平缓,甚至会出现下降的趋势;在海拔0 km发射的底部排气弹在减阻阶段前期,底排装置以底排减阻模式工作,到减阻阶段中后期,底排装置的工作模式介于底排减阻模式和火箭增程模式之间。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 计算流体力学 底部排气弹 质点弹道 射程
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基于扩展TAB模型的凝胶液滴二次雾化特性研究 被引量:5
18
作者 邓寒玉 封锋 +3 位作者 晓松 卓长飞 曹琪 杨绪钊 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1734-1740,共7页
为初步研究幂率型凝胶液滴的二次雾化特性,将原始的Taylor-analogy-breakup(TAB)模型扩展并应用到幂率型凝胶颗粒中,采用四阶Runge-Kutta法对凝胶液滴的振荡方程和运动方程进行了数值求解,计算了不同空气动力和物性参数条件下的初... 为初步研究幂率型凝胶液滴的二次雾化特性,将原始的Taylor-analogy-breakup(TAB)模型扩展并应用到幂率型凝胶颗粒中,采用四阶Runge-Kutta法对凝胶液滴的振荡方程和运动方程进行了数值求解,计算了不同空气动力和物性参数条件下的初始破碎时间和临界特征。结果表明:随着相对速度和液滴直径的增加,初始破碎时间迅速降低,然后保持稳定;随液/气密度比和表面张力系数增大,初始破碎时间呈线性增长趋势;初始破碎时间随稠度系数增大而增大,而当流动指数较小时初始破碎时间变化很小,流动指数超过0.6后初始破碎时间增长迅速,二者与相关实验比较存在一定误差;随Web数增大,液滴的振荡幅度变大,达到稳定后其无量纲变形系数就越大;凝胶液滴的稠度系数越高,临界Webc数越大,液滴二次雾化能力越低。流动指数小于0.6时,临界Webc数变化较小,而后其值则迅速上升。 展开更多
关键词 凝胶液滴 二次雾化 TAB模型 初始破碎时间
药柱燃速对底排工作过程及底排弹射程影响的数值模拟 预览 被引量:3
19
作者 骆晓臣 姚文进 +3 位作者 徐文科 卓长飞 晓松 封锋 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1111-1118,共8页
为了研究底排药柱燃速对底部排气弹底排装置工作过程和射程的影响,采用计算空气动力学和质点外弹道学耦合的方法求解底部排气弹的飞行弹道,研究了底部排气弹在整个减阻阶段底排装置工作参数、工作状态、底排流场等随时间的变化,分析了... 为了研究底排药柱燃速对底部排气弹底排装置工作过程和射程的影响,采用计算空气动力学和质点外弹道学耦合的方法求解底部排气弹的飞行弹道,研究了底部排气弹在整个减阻阶段底排装置工作参数、工作状态、底排流场等随时间的变化,分析了药柱燃速对底部排气弹工作过程和射程影响。结果表明:数值模拟结果与制式底部排气弹靶场试验结果吻合,说明建立的计算模型合理;燃速调整系数由0.8提高到1.2时,燃烧时间由36.8 s减少到18.4 s,射程由38.12 km下降到36.21 km,增程率由33.32%下降到26.64%;不同底排药柱燃速的底部排气弹在减阻阶段的排气参数均随时间的增加而呈先增大后减小的趋势;采用高燃速底排药柱的底部排气弹排气质量流率相对于低燃速的底部排气弹较大,但减阻效果并没有明显提高。 展开更多
关键词 计算流体力学 底部排气弹 质点弹道 射程
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基于无网格算法的化学非平衡流数值模拟 被引量:1
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作者 卓长飞 晓松 +1 位作者 封锋 邓寒玉 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期244-250,共7页
为了验证AUSMPW+格式在无网格算法的精度等以及无网格算法能否用于复杂化学非平衡流数值模拟中,首先将AUSMPW+格式推广到无网格算法中,给出了AUSMPW+在无网格算法中的具体形式。其次,将无网格算法应用于带化学反应的多组分气体Euler方... 为了验证AUSMPW+格式在无网格算法的精度等以及无网格算法能否用于复杂化学非平衡流数值模拟中,首先将AUSMPW+格式推广到无网格算法中,给出了AUSMPW+在无网格算法中的具体形式。其次,将无网格算法应用于带化学反应的多组分气体Euler方程的求解,给出无网格条件下求解化学非平衡流的具体过程。最后,对NACA0012跨声速绕流场、高超声速弹丸绕流场、氢气/氧气诱导燃烧流场、球锥高超声速绕流场、楔体斜爆轰流场进行了数值模拟。数值模拟结果与相关文献计算结果和实验结果吻合较好,表明了AUSMPW+格式在无网格算法中表现较高精度。同时,采用无网格算法能较好地模拟复杂化学非平衡流场,正确分辨复杂的物理现象,为化学非平衡流数值模拟提供一种新的算法,拓宽了无网格算法的应用范围。 展开更多
关键词 无网格算法 点云 化学非平衡流 EULER方程 AUSMPW+格式
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